JEOLOJİK DEVİRLER
LEVHA HAREKETLERİ
Yerküre’nin üst katmanları, bir bütün halinde olmayıp, sürekli hareket halinde olan levhalardan oluşuyor. Manto’daki ısı akımlarının neden olduğu bu hareketler sırasında levhalar birbirinden uzaklaşır, birbirlerine çarpar veya birbirlerini sıyırırlar. Bu hareketlilik sonucunda, levha sınırlarında, uzun zaman dilimleri ile baktığımızda yeni okyanuslar, yeni kıtalar, sıradağlar ve yanardağlar oluşur. Depremler ve volkanik aktivitelerin nedeni de tüm bu hareketliliktir ve levha sınırlarında oluşmalarına şaşmamak gerekir.
Levha hareketleri yerkürenin oluşumundan beri sürmektedir. Süperkıta Pangea'nın, bundan 225 milyon yıl önce parçalanmaya başladığı ve bu hareketliliğin sonucunda kıtaların günümüzdeki şekli aldığı düşünülüyor
(Karayip, Kokos, Pasifik, Naska, Skotya, Filipin levhaları daha çok okyanusal; diğer levhalar hem okyanusal hem kıtasal kabuk taşırlar)
Levhaların birbirleriyle etkileşimleri bakımından levha hareketlerini 3 ana başlıkta toplayabiliriz. Uzaklaşma-ayrılma; yakınlaşma-çarpışma; yanal yer değiştirme-sıyırma. Bu hareket türleri, aynı zamanda bu sınırlarda oluşan depremlerin ve volkanik faaliyetlerin niteliklerini de belirler.
Uzaklaşan-Ayrılan Levhalar (Divergent Plates)
Birbirinden uzaklaşan levhalar, aralarına astenosferden gelen eriyik kayaçların sızdığı yarıklar oluşturur. Bu eriyik yüzeye çıktıkça katılaşır ve yerkabuğuna eklenir. Astenosfer’den gelen eriyik kuvvet uygulamaya ve böylece levhalar birbirinden ayrılmaya devam eder. Bu ayrılma genelde daha ince olan okyanus tabanında görülür ve Atlas Okyanusu ortasındaki sırt buna çok iyi bir örnektir. Bu ayrılma kıtada meydana gelirse yeni bir okyanus tabanı oluşuyor demektir. Doğu Afrika’daki ayrılma henüz bir deniz oluşması için yeterli değilse de, gidiş o yöndedir. Bu tür ayrılmalar, Astenosfer’den gelen eriyiğin katılaşarak Litosfer’e dönüşmesine ve levhaların büyümesine neden olur.
Uzaklaşan levhalar arasında Litosfer çok ince olduğu için, buralarda büyük depremlere yol açacak enerji birikimleri olmaz. Buradaki depremlerin odakları çoğu zaman yüzeye yakındır.
Yakınlaşan-Çarpışan Levhalar (Convergent Plates)
Levhaların birbirine yaklaşması ve çarpışması ise üç değişik şekilde olabilir:
Okyanusal ve kıtasal levha karşılaşmalarında, daha yoğun olan okyanusal levha (yoğunluğu 2.8 - 3.0 gr/cm3) , kıtasal levhanın (yoğunluğu 2.7 gr/cm3) altına dalar (subduction). Alta dalan kısım derinlere indiğinde ergimeye başlar ve bu magmanın bir kısmı, kıta tarafında yanardağ kümelerinin oluşumuna neden olur. Güney Amerika Levhası’nın altına dalan Nazca Levhası’nın yol açtığı And Dağları buna bir örnektir.
İki okyanusal levhanın karşılaşmasında da, yine bir levha diğerinin altına dalar. Yukarıdakine benzer şekilde yüzeye çıkan magma okyanus tabanında yanardağlar oluşturmaya başlar. Eğer bu aktivite devam ederse, yanardağ okyanus yüzeyini aşabilecek yüksekliğe erişir ve adalar oluşur. Filipinler’deki birçok volkanik ada bu şekilde oluşmuştur.
İki kıtasal levhanın karşılaşmasında ise, genellikle levhalardan hiçbiri diğerinin altına dalmaz. Levhaların arada sıkışan bölümleri yeni dağlar oluşturur. Himalayalar’ın halen süren oluşumu buna iyi bir örnektir.
Yakınlaşan ve çarpışan levhaların sınırlarında oluşan depremler çok değişik derinliklerde ve büyüklüklerde olabilir. Özellikle bir levhanın diğerinin altına daldığı bölgelerde odakları derinlerde büyük depremler oluşur.
Yanal Yer Değiştirme-Sıyırma (Lateral Slipping)
İki levhanın birbirini sıyırarak yer değiştirmesi sırasında Litosfer’de artma veya azalma olmaz. İki levha arasındaki sürtünme çok fazla olduğu için harekete belli bir süre direnç gösterirler. Bu bölgede artan gerilim periyodik büyük depremler ile çözülür. Kuzey Anadolu fay hattı ve Kaliforniya’daki San Andreas fay hattında bu tip levha hareketi gözlenir.
Bu tip levha hareketlerinde oluşan depremlerin odakları çoğunlukla yüzeye yakın veya orta derinliktedir. Sürtünme ve kırılma uzunca bir hat boyunca oluşabileceği için büyük depremler meydana gelebilir.Sıcak Noktalar (Hotspots)
Depremlerin ve volkanik aktivitenin büyük bir kısmı levha sınırları çevresinde oluşur. Ancak volkanik kökenli olan Hawaii ve çevresindeki adalar örneğinde olduğu gibi levha sınırlarına çok uzak volkanik oluşumlar da vardır. Bunlar mantoda sıcaklığı çok yüksek olan ve bu nedenle sıcak nokta adı verilen küçük bölgelerden yerkabuğu dışına kadar yükselen magma etkisiyle oluşur. Levhalar hareketli ama sıcak noktalar sabit olduğu için sıra sıra yanardağlar veya yanardağ adaları ortaya çıkar.
Levha hareketlerinin incelenmesi sayesinde bugün, büyük depremlerin %90’nın nerelerde olacağını bilebiliyoruz. Ancak zamanlarını kestirmek için levha sınırlarındaki davranışların detaylı olarak araştırılması gerekiyor.
DEPREM
Yerkabuğu içindeki kırılmalar nedeniyle ani olarak ortaya çıkan titreşimlerin dalgalar halinde yayılarak geçtikleri ortamları ve yeryüzeyini sarsma olayına "DEPREM" denir. Başka bir tanımla da, Hareket eden levhalar birbirleri üzerine kuvvet uygularlar. Bu kuvvet yerkabuğundaki kayaçların direnç göstermesi yüzünden belli bölgelerde enerji birikimine yol açar. Bu enerji, kayaçların kırılma sınırını aştığı anda da kırılma (faylanma) olur ve biriken enerji açığa çıkar. Levha hareketleri yüzünden birikmiş gerilme enerjisinin aniden boşalmasına deprem diyoruz.
Depremin nasıl oluştuğunu, deprem dalgalarının yeryuvarı içinde ne şekilde yayıldıklarını, ölçü aletleri ve yöntemlerini, kayıtların değerlendirilmesini ve deprem ile ilgili diğer konuları inceleyen bilim dalına "SİSMOLOJİ" denir.
DEPREMİN OLUŞ NEDENLERİ VE TÜRLERİ:
Dünyanın iç yapısı konusunda, jeolojik ve jeofizik çalışmalar sonucu elde edilen verilerin desteklediği bir yeryüzü modeli bulunmaktadır. Bu modele göre, yerkürenin dış kısmında yaklaşık 70-100 km.kalınlığında oluşmuş bir taşküre (Litosfer) vardır. Kıtalar ve okyanuslar bu taşkürede yer alır.Litosfer ile çekirdek arasında kalan ve kalınlığı 2.900 km olan kuşağa Manto adı verilir. Manto'nun altındaki çekirdegin Nikel-Demir karışımından oluştuğu kabul edilmektedir.Yerin, yüzeyden derine gidildikçe ısının arttığı bilinmektedir. Enine deprem dalgalarının yerin çekirdeğinde yayılamadığı olgusundan giderek çekirdeğin sıvı bir ortam olması gerektiği sonucuna varılmaktadır.
Manto genelde katı olmakla beraber yüzeyden derine inildikçe içinde yerel sıvı ortamları bulundurmaktadır.
Taşküre'nin altında Astenosfer denilen yumuşak Üst Manto bulunmaktadır.Burada oluşan kuvvetler, özellikle konveksiyon akımları nedeni ile, taş kabuk parçalanmakta ve birçok "Levha"lara bölünmektedir. Üst Manto'da oluşan konveksiyon akımları, radyoaktivite nedeni ile oluşan yüksek ısıya bağlanmaktadır. Konveksiyon akımları yukarılara yükseldikçe taşyuvarda gerilmelere ve daha sonra da zayıf zonların kırılmasıyla levhaların oluşmasına neden olmaktadır. Halen 10 kadar büyük levha ve çok sayıda küçük levhalar vardır. Bu levhalar üzerinde duran kıtalarla birlikte, Astenosfer üzerinde sal gibi yüzmekte olup, birbirlerine göre insanların hissedemeyeceği bir hızla hareket etmektedirler.
Konveksiyon akımlarının yükseldiği yerlerde levhalar birbirlerinden uzaklaşmakta ve buradan çıkan sıcak magmada okyanus ortası sırtlarını oluşturmaktadır. Levhaların birbirlerine değdikleri bölgelerde sürtünmeler ve sıkışmalar olmakta, sürtünen levhalardan biri aşağıya Manto'ya batmakta ve eriyerek yitme zonlarını oluşturmaktadır. Konveksiyon akımlarının neden olduğu bu ardışıklı olay tatkürenin altında devam edip gitmektedir.
İşte yerkabuğunu oluşturan levhaların birbirine sürtündükleri, birbirlerini sıkıştırdıkları, birbirlerinin üstüne çıktıkları ya da altına girdikleri bu levhaların sınırları dünyada depremlerin oldukları yerler olarak karşımıza çıkmaktadır. Dünyada olan depremlerin hemen büyük çoğunluğu bu levhaların birbirlerini zorladıkları levha sınırlarında dar kuşaklar üzerinde olusmaktadır.
Yukarıda, yerkabuğunu oluşturan "Levha"ların, Astenosferdeki konveksiyon akımları nedeniyle hareket halinde olduklarını ve bu nedenle birbirlerini ittiklerini veya birbirlerinden açıldıklarını ve bu olayların meydana geldiği zonların da deprem bölgelerini oluşturduğunu söylemistik.
Birbirlerini iten ya da diğerinin altına giren iki levha arasında, harekete engel olan bir sürtünme kuvveti vardır. Bir levhanın hareket edebilmesi için bu sürtünme kuvvetinin giderilmesi gerekir.
İtilmekte olan bir levha ile bir diğer levha arasında sürtünme kuvveti aşıldığı zaman bir hareket oluşur. Bu hareket çok kısa bir zaman biriminde gerçekleşir ve şok niteliğindedir. Sonunda çok uzaklara kadar yayılabilen deprem (sarsıntı) dalgaları ortaya çıkar.Bu dalgalar geçtiği ortamları sarsarak ve depremin oluş yönünden uzaklaştıkça enerjisi azalarak yayılır. Bu sırada yeryüzünde, bazen gözle görülebilen, kilometrelerce uzanabilen ve FAY adı verilen arazi kırıkları oluşabilir. Bu kırıklar bazen yeryüzünde gözlenemez, yüzey tabakaları ile gizlenmiş olabilir. Bazen de eski bir depremden oluşmuş ve yerüzüne kadar çıkmış, ancak zamanla örtülmüş bir fay yeniden oynayabilir.
Depremlerinin olusumunun bu sekilde ve "Elastik Geri Sekme Kuramı" adı altında anlatımı 1911 yılında Amerikalı Reid tarafından yapılmıştır ve laboratuvarlarda da denenerek ispatlanmıştır.
Bu kurama göre, herhangibir noktada, zamana bağımlı olarak, yavaş yavaş oluşan birim deformasyon birikiminin elastik olarak depoladığı enerji, kritik bir değere eriştiğinde, fay düzlemi boyunca var olan sürtünme kuvvetini yenerek, fay çizgisinin her iki tarafındaki kayaç bloklarının birbirine göreli hareketlerini oluşturmaktadır. Bu olay ani yer değiştirme hareketidir. Bu ani yer değiştirmeler ise bir noktada biriken birim deformasyon enerjisinin açığa çıkması, boşalması, diğer bir deyişle mekanik enerjiye dönüşmesi ile ve sonuç olarak yer katmanlarının kırılma ve yırtılma hareketi ile olmaktadır.
Aslında kayaların, önceden bir birim yerdeğiştirme birikimine uğramadan kırılmaları olanaksızdır. Bu birim yer değiştirme hareketlerini, hareketsiz görülen yerkabuğunda, üst mantoda oluşan konveksiyon akımları oluşturmakta, kayalar belirli bir deformasyona kadar dayanıklılık gösterebilmekte ve sonrada kırılmaktadır. İşte bu kırılmalar sonucu depremler oluşmaktadır. Bu olaydan sonra da kayalardan uzak zamandan beri birikmiş olan gerilmelerin ve enerjinin bir kısmı ya da tamamı giderilmiş olmaktadır.
Çoğunlukla bu deprem olayı esnasında oluşan faylarda, elastik geri sekmeler (atım), fayın her iki tarafında ve ters yönde oluşmaktadırlar.
FAYLAR genellikle hareket yönlerine göre isimlendirilirler. Daha çok yatay hareket sonucu meydana gelen faylara "Doğrultu Atımlı Fay"denir. Fayın oluşturduğu iki ayrı blokun birbirlerine göreli olarak sağa veya sola hareketlerinden de bahsedilebilinir ki bunlar sağ veya sol yönlü doğrultulu atımlı faya bir örnektir.
Düsey hareketlerle meydana gelen faylara da "Egim Atımlı Fay"denir. Fayların çoğunda hem yatay, hem de düsey hareket bulunabilir.
Deprem sırasında açığa çıkan enerji, ses veya su dalgalarına benzeyen ve sismik dalgalar adı verilen dalgalar ile yayılır. Bu dalgalardan Cisim Dalgaları, P dalgaları ve S dalgaları olarak ikiye ayrılır. P dalgaları, en hızlı yayılan bu yüzden deprem kayıt aletlerinde (sismograf) en önce görülen dalgalardır. P dalgalarında, titreşim hareketi yayılma doğrultusu ile aynıdır. Daha yavaş yayılan S dalgaları, kayıt aletlerinde ikincil olarak görülen ve titreşim hareketi yayılma doğrultusuna dik olan dalgalardır. S dalgaları sıvı içinde yayılamazlar. Yüzey Dalgaları ise Cisim Dalgaları’na göre daha yavaş yayılırlar ancak genlikleri daha büyüktür. Hızı daha fazla olan Love ve genliği daha büyük olan Rayleigh dalgaları olarak ikiye ayrılırlar. Yapılarda yıkıma yol açan dalgalar S dalgaları ile yüzey dalgalarıdır. Depremler çok değişik derinliklerde oluşabilir. 0-60 km. arası derinliklerde oluşanlar, sığ depremler olarak adlandırılır ve genelde kıtasal alanlarda (örn. Türkiye) meydana gelir. 60-300 km. derinliklerde oluşanlar, orta derinlikli depremler adıyla anılır ve bir levhanın diğer bir levha altına daldığı bölgelerde (örn. Japonya, Şili) görülür. Derin depremler ise yine aynı bölgelerde levhanın dalan ucunda 300-700 km. derinliklerde oluşan depremlerdir. Depremlerin büyüklüğü (magnitude) ve şiddeti (intensity) genellikle birbirine karıştırılan iki kavramdır. Büyüklük, deprem sırasında boşalan enerji ile ilişkili bir değerdir ve aletsel olarak ölçülür. Şiddet ise deprem bölgesindeki hasara göre belirlenen göreceli bir değerdir. Büyüklük, deprem kayıt aletlerinde kaydedilen dalga genliğinin logaritmasını içeren bir bağıntı sonucunda, Charles Richter’in geliştirdiği ve Richter Ölçeği denilen bir cetvele göre hesaplanır. Logaritmik olduğu için büyüklükteki 1 birim artış, yer hareketlerinde 10 katlık fark yapmaktadır. Günümüzde birkaç değişik büyüklük hesabı yapılmaktadır. Ml - Lokal Büyüklük: Richter’in orijinal bağıntısına göre hesaplanır. Sığ, yakın ve küçük depremler için kullanılır. Mb - Cisim Dalgası Büyüklüğü: P dalgalarının genliği baz alınarak hesaplanır. Ms- Yüzey Dalgası Büyüklüğü: Yüzey dalgalarının genliği baz alınarak hesaplanır. Md - Süre Büyüklüğü: Çok küçük ve yakın depremlerin süresi kullanılarak hesaplanır. Mw - Moment Büyüklüğü: Açığa çıkan enerjinin sismik momenti baz alınarak hesaplanır. 17 Ağustos depreminden sonra Türkiye ve Türkiye dışı merkezlerden alınan büyüklük değerlerinin farklı olmasının nedenlerinin başında bu hesaplama farklılıkları geliyor. Büyüklük belirtilirken hesaplama türü de belirtilirse karışıklık ortadan kalkacaktır. Deprem sırasında yer yüzeyinde de çeşitli değişimler gözlenir: Yüzey Kırıkları: Deprem odağı eğer yüzeye yakınsa yüzeyde de kırılmalar görülür. Heyelanlar, Çökmeler: Sağlam olmayan zeminlerde, sismik dalgalar nedeniyle toprak hareket eder. Çamur Akıntıları: Yeraltı sularının harekete geçmesiyle oluşur. Zemin Sıvılaşması: Suya doygun zeminler sismik dalgalar nedeniyle sıvı gibi davranır. Tsunamiler: Okyanus kıyılarında dev deniz dalgaları oluşur. DEPREM TÜRLERİ : Depremler oluş nedenlerine göre degişik türlerde olabilir. Dünyada olan depremlerin büyük bir bölümü yukarıda anlatılan biçimde oluşmakla birlikte az miktarda da olsa baska doğal nedenlerle de olan deprem türleri bulunmaktadır. Yukarıda anlatılan levhaların hareketi sonucu olan depremler genellikle "TEKTONİK" depremler olarak nitelenir ve bu depremler çoğunlukla levhalar sınırlarında olusurlar.Yeryüzünde olan depremlerin %90'ı bu gruba girer. Türkiye'de olan depremler de büyük çoğunlukla tektonik depremlerdir. İkinci tip depremler "VOLKANİK" depremlerdir. Bunlar volkanların püskürmesi sonucu oluşurlar.Yerin derinliklerinde ergimiş maddenin yeryüzüne çıkışı sırasındaki fiziksel ve kimyasal olaylar sonucunda oluşan gazların yapmış oldukları patlamalarla bu tür depremlerin maydana geldiği bilinmektedir. Bunlar da yanardağlarla ilgili olduklarından yereldirler ve önemli zarara neden olmazlar. Japonya ve İtalya'da olusan depremlerin bir kısmı bu gruba girmektedir. Türkiye'de aktif yanardağ olmadığı için bu tip depremler olmamaktadır. Bir başka tip depremler de "ÇÖKÜNTÜ" depremlerdir. Bunlar yer altındaki boşlukların (mağara), kömür ocaklarında galerilerin, tuz ve jipsli arazilerde erime sonucu oluşan boşlukları tavan blokunun çökmesi ile oluşurlar. Hissedilme alanları yerel olup enerjileri azdır fazla zarar getirmezler. Büyük heyelanlar ve gökten düşen meteorların da küçük sarsıntılara neden olduğu bilinmektedir. Odağı deniz dibinde olan Derin Deniz Depremlerinden sonra, denizlerde kıyılara kadar oluşan ve bazen kıyılarda büyük hasarlara neden olan dalgalar oluşur ki bunlara (Tsunami) denir. Deniz depremlerinin çok görüldüğü Japonya'da Tsunami'den 1896 yılında 30.000 kisi ölmüstür. Jeoloji Nedir? Jeoloji yerbilimi anlamına gelir. Ge: Yer, Logos: Bilim sözlerinden alınmıştır. Jeoloji arz (yer) kabuğunun yapısından, bunu teşkil eden maddelerden, onun teşekkül ve oluşum tarihinden,ayrıca üzerinde yaşayan hayvan ve bitkilerin ilk yaratılışlarından bugüne kadar olan biyolojik oluşumlardan söz eder. 40-50 Km. kadar bir kalınlığa sahip olan yerkabuğunun organik ve anorganik oluşum tarihi jeolojide esas konuyu teşkil eder. Yerkabuğunun tüm hareketleri ve mekaniği jeolojinin içerisinde yer alır. (Yer kürenin şekli, ortası şişkince, kutupları basık bir küredir. ( Litosfer) ) Jeoloji bir gözlem bilimidir. O kitaplardan, laboratuardan çok doğadan öğrenilir. Jeoloji; çevremizin tanınmasında, sırlarının çözülmesinde bize yardımcı olur. Jeolojiyi meslek edinen Jeolog; yerküreyi anlamak, onun sayısız problemlerine çözüm yolu aramak için doğayı irdeler. Dağlar, okyanuslar, denizler, sıcak çöller, derin vadiler jeologların çalışma alanlarıdır. Jeoloji bir bilim olarak yerkabuğunu incelerken bu kabuk içine gizlenmiş bulunan maden, su, kömür, petrol vb. yeraltı servetlerine de özel ilgi gösterir. Bunların oluşumlarını ve dağılışlarını inceler. Bundan dolayı diğer bilim dallarından olan fizik, kimya, biyoloji, jeofizik, maden, coğrafya... bilimleri jeolojinin destekçileridirler. Jeolog elde ettiği bulgularla geçmişe giden kapıları açar, karşılaştırır, çözer. Jeolojiyi anlamak; doğayı sevmek ve onun dilini çözmekle mümkün olur. Çünkü geçmiş içinde geleceği barındırır. Bunu keşfetmenin tadına varmak ise doyumsuzdur. 
